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佛山新聞網訊 記者何宇揚 通訊員王志方報道：6月28日，由一汽解放和佛山仙湖實驗室李駿院士工作站聯(lián)合舉辦的“氨氫融合 創(chuàng)領未來”一汽解放氨氫融合直噴零碳內燃機點火儀式在長春和蘇州以連線形式兩地同步舉行?；顒蝇F(xiàn)場，氨氫融合直噴零碳重型商用內燃機首發(fā)點火成功，標志著李駿院士工作站在發(fā)動機整機設計技術突破、發(fā)動機燃燒構型突破、發(fā)動機燃料噴射和供給系統(tǒng)及后處理系統(tǒng)取得實質性的突破和創(chuàng)新，讓我國在新能源內燃機的研發(fā)已走在世界前列。

氨氫融合直噴零碳重型商用內燃機。

此次成功點火的氨氫融合直噴零碳內燃機是由佛山仙湖實驗室李駿院士工作站主導開發(fā)，是國內首臺氨氫融合直噴零碳重型商用卡車內燃機，該技術成果彰顯了李駿院士工作站科學合理的“研發(fā)模式創(chuàng)新”新思維，實現(xiàn)“以氨載氫、以氫促氨、氨氫融合、零碳安全、節(jié)能高效”的新理念。通過對氨內燃機在交通運輸商用車輛上的應用仿真與TCO經濟分析，與所有動力構型包括氫燃料電池動力相比，氨氫融合直噴零碳內燃機全生命周期成本在行業(yè)發(fā)展的各個階段都具有絕對的經濟優(yōu)勢，甚至超過現(xiàn)有傳統(tǒng)柴油車輛的使用經濟指標。在續(xù)駛里程方面，以長途重載牽引車為例，純電只能達到500km,氫燃料電池能夠達到800km,而氨內燃機能夠達到1500km左右，完全滿足長途道路運輸?shù)囊蟆?/p>

據(jù)了解，氨氫融合直噴內燃機在研發(fā)過程中經歷了諸多技術挑戰(zhàn)，燃燒機理不完善、噴霧特性欠缺、排放機理不清晰、冷啟動特性不了解等困難。

在燃料噴射和供給系統(tǒng)方面，為實現(xiàn)氨的高壓噴射，李駿院士工作站既要克服氨無碳潤滑不好的問題，還要解決氨的腐蝕性問題；氨在常溫常壓下為氣態(tài)，零下33度或者10個大氣壓則變成液態(tài)，在日常使用環(huán)境下可能會跨氣、液兩種狀態(tài)，整個氨供給系統(tǒng)需要根據(jù)氨理化特性控制好其氣液狀態(tài)。現(xiàn)有的噴射器及供給系統(tǒng)是不能滿足要求的，李駿院士工作站和相關供應商共同研制出了適合氨燃料的噴射和供給系統(tǒng)。

在發(fā)動機排放方面，因為氨是含氮燃料，在燃燒時既會產生燃料NOx，也會產生空氣NOx，另外在燃燒不完全時還會存在NH3，由此需要采用特殊的方法控制和平衡這些排放物，需要機內與機外協(xié)同控制。李駿院士工作站聯(lián)合了后處理器供應商共同開發(fā)研制了適合氨氫融合發(fā)動機的后處理器協(xié)同，以實現(xiàn)發(fā)動機近零排放標準，滿足國6及未來的排放法規(guī)。為了簡化燃料供給，避免加氫難題，李駿院士工作站聯(lián)合相關機構開發(fā)研制了車載氨裂解設備，車輛只需攜帶一種氨燃料，給車輛使用帶來了極大的方便。

為了滿足氨氫融合發(fā)動機點火和開發(fā)的實驗需求，李駿院士工作站需要搭建新實驗臺架，這個臺架除了要滿足商用卡車發(fā)動機對轉速、扭矩、燃燒、油耗、排放、壓力、溫度、流量等測量要求和對進氣、冷卻、通風等控制條件要求外，還要求實驗室既涉氫又涉氨，能提供需求壓力、溫度、流量和狀態(tài)要求的氨和氫，并實現(xiàn)準確計量，需要滿足氫，氨發(fā)動機試驗室防爆要求、安全要求、環(huán)保要求。臺架具備自動測量和優(yōu)化功能，測功機滿足400kW以上發(fā)動機功率測量要求，排放設備能準確進行氨，氫，NOx排放測量，超過6通道燃燒分析儀，100個左右不同量程溫度，壓力測量，10個左右涉氫不同量程溫度壓力測量。

仙湖實驗室科研人員與工作人員合影。

李駿表示，交通運輸碳中和的內涵是實現(xiàn)“從油井到油箱，從油箱到車輪”的全過程“凈零碳”，因此，探索我國實現(xiàn)汽車運輸裝備碳中和的能源革命、燃料革命和動力革命之路意義重大，基于氫氨融合零碳動力的商用車碳中和技術是具有前瞻性和創(chuàng)新性的技術發(fā)展方向。

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